黄金矿山企业化验室检测质量控制方法

孟宪伟 王立臣 张雨 阚春海

摘要： 黄金矿山企业化验室准确可靠的检测结果可为企业生产提供有效指导。简述了黄金矿山企业化验室在实施检测质量控制活动中，关于质量控制要求、质量控制方法、质量控制数据统计方法等3个方面的内容，以期对黄金矿山企业化验室做好质量控制工作提供借鉴。

关键词： 黄金矿山;化验室;质量控制;数据统计;化验员

中图分类号：TD989 文献标志码：A

文章编号：1001-1277（2020）11-0085-05 doi：10.11792/hj20201117

黄金矿山化验室作为企业的重要职能部门，承担着为企业地质找矿、选矿流程监测、环境监测、矿物交易等提供检测数据的任务，准确的检测结果具有指导企业生产的作用，可以说是企业生产的“眼晴”。因此，检测结果质量永远是化验室关注的焦点。本文就黄金矿山企业化验室如何在质量控制方面做好人员、仪器设备、检测方法、样品管理、环境设施等领域的管理工作，以及如何结合企业生产实际采取合适的检测质量控制方法[1-7]，进而保证检测结果的质量进行讨论分析。

1 检测质量控制要求

黄金矿山企业化验室检测质量控制的影响因素主要包括化验员、仪器设备、样品管理、检测方法、环境设施等。

1.1 化验员

化验员是化验室最核心的要素，其操作的规范性、熟练程度会直接影响检测结果的准确度。化验员必须经过系统的理论及实操培训，使其具备与岗位职责相匹配的技术能力，并经化验室考核合格后方可上岗。此外，对化验员各项技能培训应是持续的，使其能够不断更新和掌握新知识和新技术。化验室对于化验员培训、再教育经历及个人技术业绩材料要整理归档并妥善保存。

化验工作本身是一项重复且枯燥的工作，在面对繁重的化验任务时，常有化验员在化验分析过程中图省事，不严格按照操作步骤开展工作，可能导致检测结果误差大、准确度不高。因此，化验员的工作态度和责任心也是影响检测结果准确度的重要因素。对此，化验室必须建立一套科学、全面的管理制度及工作条例，明确规定化验工作流程及注意事项，要求化验员须严格按照相关规定开展化验分析工作，确保检测结果准确、可靠。

1.2 仪器设备

当前，黄金矿山企业化验室仪器设备等装备水平参差不齐。例如：有相当数量的化验室由于没有配备火焰原子吸收光谱仪（FAAS），依然在使用活性炭富集—碘量法来测定尾矿中的金量，该方法对于品位低于0.10 g/t的尾矿来说很难得到准确的检测结果。“工欲善其事，必先利其器”，黄金矿山企业化验室应尽可能配备基本的大型檢测仪器设备，如火焰原子吸收光谱仪、紫外-可见分光光度计，以满足日常化验分析工作的需求。

对于仪器设备较全的化验室，科学地管理、使用及维护仪器设备，使其发挥应有的作用显得尤为关键。化验室应对大型仪器设备设置操作权限，只有经过培训并被授权的化验员才能使用，且须严格按照操作规程进行，以免因误操作带来不必要的损失及安全问题。化验室应建立设备台账，定期对仪器设备进行检定或校准，以保证化验室所出具检测结果的溯源性、准确性;同时定期对仪器设备进行保养及维护工作，使其处于正常运行状态。

1.3 样品管理

黄金矿山企业化验室要充分重视样品管理，保证样品在化验室流转期间的安全性及完整性，防止因样品管理不善而影响检测结果的准确度。

1）样品制备：样品的均匀性、 代表性是影响检测结果准确度的最主要因素。对于有制样需求的化验室，应建立完备的制样管理制度，配备专门的制样人员，保证样品在制备过程中不被污染，样品粒度满足检测需求。

2）样品保管：外部送至化验室的样品要进行交接，化验室样品管理人员要认真核对样品委托单，明确需要化验的元素、所需使用的检测方法， 并对样品进行唯一性编号;样品在化验室内部流转过程中，也要有交接记录，避免非检测性损坏或丢失等意外的发生。

3）样品贮存：样品应贮存在适宜的环境设施中，以免因样品贮存条件不满足要求使检测结果失真。例如：黄金行业的特征污染物氰化物，不论是渣样还是液体样，在样品进入化验室后都需要保存在温度≤4 ℃的恒温冷藏箱内，且需要尽快化验。此外，由于南方夏季高温高湿，位于南方的黄金矿山企业的化验室尤其要注意对样品的贮存，应将样品贮存于干燥器中，防止样品过度吸潮变质。

1.4 检测方法

检测方法的选择要综合考虑化验室的设备情况、检测结果的用途、化验员对于不同检测方法的熟练程度等因素，以及待检样品的特点。选择适合的检测方法，可以在最大程度上保障检测结果的准确度，收到事半功倍的效果。目前，黄金行业常用于测定含金矿样中金量的检测方法包括火试金重量法、火试金富集—火焰原子吸收光谱法、活性炭富集—碘量法、活性炭富集—火焰原子吸收光谱法。化验室在检测不同类型的样品时，需要选择最佳的检测方法。例如：推荐使用火试金重量法测定金精矿中金量，推荐使用火试金富集—火焰原子吸收光谱法测定尾矿中金量。对于没有建立火试金检测方法的化验室，可视样品实际情况选择活性炭富集—碘量法或活性炭富集—火焰原子吸收光谱法。

1.5 环境设施

化验室须具备与检测任务相适应的工作环境，以满足温度、湿度、通风、采光、给排水和防火等方面的要求，并配置必要的环境监控设备（如空调、除湿机），对可能影响检测结果的环境因素进行有效监控。一般情况下，化验室要对天平室、仪器室、标准溶液室的环境设施进行监控，以确保各功能区域的环境条件满足要求，避免因环境条件不满足要求而影响检测结果的准确度。

2 检测质量控制方法

检测质量控制方法是指将检测结果的误差控制在允许限内所采用的控制措施。通常将检测质量控制方法分为内部检测质量控制方法和外部检测质量控制方法两大类。

2.1 内部检测质量控制方法

内部检测质量控制方法主要包括：有证标准物质检测、盲样检测、留样再测、加入标准物质回收率实验、空白实验、平行样检测、校准曲线核查、内部比对实验（人员比对、仪器比对、方法比对）、仪器设备校准和使用质量控制图等。内部检测质量控制是化验室对化验分析过程进行内部控制、内部调节的常规过程，能反映检测质量的稳定情况。下面介绍几种宜在黄金矿山企业化验室进行的内部检测质量控制方法。

2.1.1 有证标准物质检测

有證标准物质[8]具有可靠的特性量值及不确定度值，化验室使用有证标准物质可简化对检测结果可靠性的判断，有效保障化验质量。化验员在检测工作中， 应随批化验与待检样品基体相似、量值接近的有证标准物质。当有证标准物质的检测结果符合判定规则，说明整个化验过程受控，检测结果可靠;当有证标准物质的检测结果不符合判定规则，需要认真查找原因，并最终消除影响检测结果准确度的因素。

2.1.2 空白实验

空白实验可以校正由试剂、实验用水、实验器皿和环境等引入的杂质所引起的误差。通过监测空白值可确保用于化验的试剂、实验用水、实验器皿和环境满足要求，避免化验产生系统误差。例如：化验员使用活性炭富集—火焰原子吸收光谱法测定尾矿中的金量时，应随批做空白实验来校正检测结果的误差，以免因未扣除空白值，使检测结果偏高。

2.1.3 平行样检测

化验员在化验每批样品时均应随批化验一定数量的平行样，其目的是通过分析平行样检测结果来考察每批样品的化验精密度。精密度可以在很大程度上反映样品的均匀性、仪器的稳定性、检测方法的精密度及化验员的技术能力等因素水平。当平行样检测结果的精密度不可以被接受时，化验室应当认真查找原因，分析平行样超差原因，找到降低平行样检测结果超差的方法，进而提高方法的精密度，这是分析平行样的意义所在。

2.1.4 留样再测

留样再测是指在合理的时间间隔内，再次对同一样品进行检测，通过比较前后两次检测结果的一致性来判断检测过程是否存在问题，验证检测结果的可靠性和稳定性。通过留样再测，也可以促使化验员认真对待每一次化验工作，从而提高自身素质和技术水平。留样再测这一检测质量控制方法在黄金矿山企业化验室被广泛使用，也被称为“内检”。留样再测需要样品具有足够的稳定性，其特性量值不会因时间、贮存环境的变化而发生明显变化。留样再测与化验平行样二者间的差异见表1。

2.1.5 内部比对实验

内部比对实验是按照预先规定的条件，在化验室内部设置2个或2个以上的实验组，对相同样品进行检测并对检测结果进行评价，主要用于评估化验室检测质量的精密度，反映日常化验质量的稳定性。内部比对实验是化验室检测质量控制的重要组成部分，化验室要定期且有针对性地组织开展内部比对实验，并对获得的检测结果进行评价， 以评估质量控制的效果。内部比对实验常用的比对方式包括人员比对、仪器比对、方法比对，化验室应结合实际情况来选择合适的比对方法。3种比对形式的比对概要、作用见表2。

2.2 外部检测质量控制方法

外部检测质量控制方法是利用化验室以外的质量控制手段来保证化验室化验水平和能力的活动，可以有效地提高化验室出具检测结果的可靠性和有效性，发现与其他检测机构存在的系统误差，有利于化验室自我评定和化验能力的提高，确保化验室持续保持较高的检测水平，是内部质量控制方法的补充和完善。外部检测质量控制方法主要包括：能力验证[9]、实验室间比对（俗称“外检”）、测量审核。化验室应有计划地定期开展外部检测质量控制活动，用以检验化验室的技术能力保持情况。

3 检测质量控制数据的统计方法

化验室应对在实施检测质量控制活动中所获得的数据进行统计分析，通过数据分析，对内部/外部质量控制结果和质量控制措施进行有效性评价，形成相应的结论。检测质量控制数据的统计分析是作出比对结果评价的依据，化验室在统计质控数据时应选择既能反映数据差异程度，又能避免极个别离群数据对整体数据干扰的统计方法。一般情况下检测结果服从正态分布，在对数据进行统计时可略去正态性检验的步骤，下面介绍几种常用的数据统计方法。

3.1 偏差法

偏差法计算公式为：

D= xi-x （1）

式中：D为偏差;xi为单次检测结果;x为用于比对的参考数据。

通过比较偏差D与给定偏差D0来评价检测结果是否满意。若D≤D0，则为满意结果，D0可以是标准方法中的允许差、重复性限r、再现性限R。

举例1：化验室开展人员比对的检测质量控制活动，要求A化验员与B化验员均使用GB/T 7739.1—2007 《金精矿化学分析方法 第1部分：金量和银量的测定》来化验样品中的金量。其中，B化验员是经验丰富的老化验员，以B化验员获得的检测结果作为参考数据，评价A化验员与B化验员的检测结果是否存在显著差异。

2名化验员得到的检测结果：xA=24.9 g/t，xB=25.6 g/t。

GB/T 7739.1—2007 《金精矿化学分析方法 第 1部分：金量和银量的测定》中规定，样品金量在20～30 g/t 的允许差D0为2.0 g/t。经计算， D=0.7 g/t，则D<D0，A化验员与B化验员的检测结果不存在显著差异，比对结果为满意。

3.2 En值法

En值法计算公式为：

En= x1-x2U21+U22（2）

式中：x1、x2为两次检测的检测结果;U1、U2为两次检测结果的扩展不确定度。

若 En ≤1，则比对结果为满意;若 En >1，则比对结果为不满意。

举例2：化验室开展人员比对的检测质量控制活动，要求A化验员与B化验员均使用GB/T 7739.1—2007 《金精矿化学分析方法 第1部分：金量和银量的测定》来化验样品中的金量，评价A化验员与B化验员的检测结果是否存在显著差异。

2名化验员得到的检测结果：xA=24.9 g/t，xB=25.6 g/t。

经评定，2次检测结果的扩展不确定度UA=0.8 g/t，UB=0.6 g/t，则En=0.7。En<1，说明2个检测结果无显著差异，精密度较好。

3.3 t检验法

3.3.1 平均值与给定值比对

一组检测结果的平均值与给定值是否有显著差异的比较方法，适用于留样再测、有证标准物质檢测、平行样检测等质控方法。检验统计量为：

t=x -μns （3）

式中：x 为n次测量的平均值;μ为标准值/参考值;n为测量次数;s为n次检测结果的标准偏差。若t

举例3：化验员C使用GB/T 7739.1—2007 《金 精矿化学分析方法 第1部分：金量和银量的测定》来化验金精矿有证标准物质（GBW（E） 070140），金标准值为13.3 g/t，共平行测定6次，结果分别为12.9 g/t、13.6 g/t、12.7 g/t、13.2 g/t、13.7 g/t、13.1 g/t， 评价检测结果与标准值是否存在显著差异。

检测结果的平均值x =13.2 g/t，标准偏差s=0.39 g/t， 经计算t=0.63。

经查表，t（0.05，5）=2.02，则有t<t（0.05，5）， 结果符合判定标准，说明检测结果与标准值无显著差异。

3.3.2 两个正态总体均值的一致性检验

2组检测结果的平均值是否存在显著差异的比较方法，适用于人员比对、方法比对、仪器比对等质控方法。检验统计量为：

t=x 2-x 1（n1-1）s21+（n2-1）s22

n1+n2-2 · n1+n2 n1n2 （4）

式中：x 1、x 2为第一、二组检测结果平均值;n1、 n2为第一、二组测量次数;s1、s2为第一、二组检测结果的标准偏差。

为了保证平均值和标准偏差的准确度，n1和 n2均应≥6，可以参考采用双总体t检验法。若t

在使用t检验法前，先要检验检测结果是否有离群值，通常采用格鲁布斯检验剔除离群值，然后通过F检验比较2组数据的精密度是否存在显著差异。若无显著差异，则可以采用t 检验对2组检测结果进行评价。

举例4：化验室开展方法比对的检测质量控制活动，化验员C分别采用GB/T 7739.1—2007 《金精矿化学分析方法 第1部分：金量和银量的测定》（下称“7739”）和GB/T 20899.1—2007 《金矿石化学分析方法 第1部分：金量的测定》（下称“20899”）来化验金精矿有证标准物质（GBW（E） 070141），金标准值为25.4 g/t。2种方法检测结果见表3。

1）格鲁布斯检验。

检验每组数据中极大值是否为离群值公式：Gmax=xmax-xs （xmax为极大值，x 为平均值）。

检验每组数据中极小值是否为离群值公式：Gmin=x -xmin s （xmin为极小值）。

2种方法格鲁布斯检验结果见表4。

从表4可以看出，2组数据中格鲁布斯检验量 Gmax、Gmin均小于G（0.05，5），可以判定2组数据无离群值，均为有效结果。

2）F检验。

F检验公式：F=s21/s22，通常s1>s2，则F=1.494。

经查表，F0.025（5，5）=7.15，F0.975（5，5）=0.14，由结果可知F0.975（5，5）

3）t检验。

根据式（4）计算，t=1.302。

经查表，t（0.05，10）=2.228，t<t（0.05，10），表明2种方法的检测结果无显著差异，均可采用。

4 结 论

检测质量控制工作是黄金矿山企业化验室日常化验工作中一项必不可少的活动，化验室在日常的化验工作中要正确理解检测质量控制的作用，才能更好地开展化验检测工作，最大程度保障化验室出具真实、有效、准确、可靠的检测结果。关于黄金矿山企业化验室如何做好检测质量控制工作，给出以下建议：

1）黄金矿山企业应充分重视化验分析工作的质量控制，在化验室营造重视检测质量的氛围并奖罚分明，督促化验室提升在检测质量控制方面的管理水平。

2）黄金矿山企业化验室的装备水平需要企业管理层的大力支持，使其仪器设备的装备水平能够满足检测需求。

3）化验室在开展日常化验检测工作时，应根据所检样品的种类、性质、数量、检测难度、检测频次等情况，在综合考虑各方面因素后采取恰当的检测质量控制方法，保证检测结果的准确、可靠。

4）化验室应重视对检测质量控制活动的数据分析、评价工作，并结合企业自身特点，不断总结经验，找到合适的检测质量控制方法。

[参 考 文 献]

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Methods for testing quality control of chemical testing laboratories in gold mining enterprises

Meng Xianwei1，2，Wang Lichen1，2，Zhang Yu1，2，Kan Chunhai1，2

（ 1.Changchun Gold Research Institute Co. ，Ltd. ;

2.National Quality Supervision and Inspection Center for Gold and Silver Products（ Changchun ））

Abstract： The accurate and reliable test data from chemical testing laboratories in gold mining enterprises can provide effective instructions for the production of enterprises.The paper briefly introduced 3 aspects pertaining to quality control requirement，quality control method and quality control data statistics during the testing quality control activities of chemical testing laboratories in gold mining enterprises.Hopefully，the research can be helpful to the qua-lity control work of chemical testing laboratories in gold mining enterprises.

Keywords： gold mine;chemical testing laboratory;quality control;data statistics;assayer